南洋理工大学科学家开发出3D打印活性织物可用于医疗器械和软体机器人

22 07月 2024

2024-07-22 18:18

据外媒报道，新加坡南洋理工大学（NTU Singapore）的科学家们开发出创新的可穿戴织物，这种织物既柔软，又可以根据需要变得坚硬。这项名为RoboFabric的新技术结合了几何设计、3D打印和机器人控制技术，可以快速制成医疗设备或软体机器人，如无人机的四肢。

南洋理工大学的研究团队用这种多功能材料开发出可帮助人们负重的肘部支撑装置，以及可以帮助稳定关节进行日常活动的腕部支撑原型，可使患有帕金森病的患者受益。

受穿山甲和犰狳鳞片互锁形成保护壳的启发，正在申请专利的这项技术的首要步骤是采用先进的数学算法来设计一个瓦片互锁系统。然后，这些3D打印的瓦片通过穿过它们之间微小通道的金属纤维或外部软壳连接在一起，这需要持续施加负压或处于真空条件。当纤维收缩时，瓦片会互锁并变硬，使RoboFabric的刚度提高350倍以上，并提供额外的强度和稳定性。

根据该研究团队在期刊《先进材料》（Advanced Materials）上发表的研究结果，当该设备在辅助关节搬运重物时，最高可减少40%人体肌肉活动。